Las nebulosas planetarias constituyen una de las etapas finales en la vida de estrellas similares al Sol. Tras agotar su combustible, estas estrellas se desprenden de sus capas externas, que forman una envoltura fluorescente en torno a una estrella enana blanca (el núcleo de la estrella tras la expulsión de sus capas exteriores). Estas nebulosas pueden adoptar multitud de formas, y algunas se relacionan con la existencia de sistemas dobles de estrellas. Ahora, el telescopio espacial James Webb (JWST) ha revelado que la nebulosa del Anillo Sur muestra al menos dos y posiblemente tres estrellas más hasta ahora invisibles, que produjeron las formas oblongas y curvas de la nebulosa.
Un equipo internacional ha analizado diez imágenes detalladas del JWST (NASA, ESA, y CSA) de esta estrella moribunda y, al combinarlas con datos del observatorio Gaia (ESA), ha podido además conocer que la estrella central, que ahora presenta una masa aproximada del 60% con respecto a la solar, tenía casi tres veces la masa del Sol antes de expulsar sus capas externas. Conocer la masa inicial permitió al equipo reconstruir la escena y determinar cómo pudieron crearse las formas de esta nebulosa, en las que estuvo implicada la estrella central y varias acompañantes.
«Con el JWST es como si nos dieran un microscopio para examinar el universo –apunta Orsola De Marco, investigadora de la Universidad de Macquarie que encabeza el trabajo–. Abordamos nuestro análisis de forma muy parecida a como los forenses reconstruyen la escena».
El equipo se centró primero en la estrella que se desprendió de sus capas y que sigue rodeada de polvo. Es habitual que estas estrellas envejecidas muestren discos de polvo a su alrededor, pero en este caso los datos apuntan a que ese polvo, procedente de una única estrella, fue arrojado en direcciones diferentes por las estrellas compañeras.
El estudio propone que, antes de que la estrella moribunda se desprendiera de sus capas, interactuó con una o incluso dos estrellas compañeras más pequeñas. Durante este «baile», las estrellas podrían haber lanzado chorros en direcciones opuestas, que más tarde se plasmaron como las proyecciones aproximadamente emparejadas que ahora se observan en los bordes de la nebulosa.
¿Dónde están ahora esas estrellas compañeras? “O bien son tan débiles que las ocultan las dos brillantes estrellas centrales, o bien se han fusionado con la estrella moribunda”, apunta Martín A. Guerrero, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que participa en el trabajo.
Las complejas formas de la nebulosa del Anillo Sur constituyen un indicio de la presencia de compañeras invisibles, ya que sus eyecciones son finas en algunas zonas y gruesas en otras. Una tercera estrella en estrecha interacción podría haber desviado los chorros, girando sus direcciones iniciales. Una cuarta estrella con una órbita ligeramente más amplia podría haber revuelto más aún estas eyecciones, generando el enorme conjunto de anillos en los extremos exteriores de la nebulosa. Finalmente, una quinta estrella, que se observa brillante y azulada en las imágenes del JWST, orbita la estrella moribunda lenta, predecible y tranquilamente.
REFERENCIA
O. De Marco et al. «The messy death of a multiple star system and the resulting planetary nebula as observed by JWST». Nature Astronomy, Dec 2022. https://www.nature.com/articles/s41550-022-01845-2
